MADMAX：通往轴子暗物质探测的新路径

轴子是由Peccei-Quinn机制预言的假想低质量玻色子，可解决强CP问题。若其质量低于$\sim$\,1\,meV，它自然也是冷暗物质候选者，从而同时解决自然的两大难题。所有现有的探测QCD轴子的实验努力都聚焦于质量低于$\sim$\,25$\,\mu$eV的轴子质量区间。由现代模型（其中Peccei-Quinn对称性在暴胀后恢复）预言的$\sim$\,40$\,\mu$eV以上质量区间，迄今未能被探索。MADMAX项目旨在对质量(40--400$)\,\mu$eV的轴子敏感。实验设计基于在具有交替介电常数的多层系统中增强轴子-光子转换的思想。本文讨论了MADMAX实验的概念与拟议设计，探讨了原型测试装置的测量，并展示了达到足以覆盖质量约100$\,\mu$eV的QCD暗物质轴子所预测参数空间灵敏度的前景。